Северо-западные исследователи Медицины впервые преобразовали человеческую эмбриональную стволовую клетку в критический тип нейрона, который умирает рано при болезни Альцгеймера и является основной причиной потери памяти.Эта новая способность повторно программировать стволовые клетки и вырастить безграничную поставку человеческих нейронов позволит быструю волну допинг-контроля для болезни Альцгеймера, позволит исследователям учиться, почему нейроны умирают и могли потенциально привести к пересадке новых нейронов в людей с болезнью Альцгеймера.
Работа была опубликована 4 марта в журнале Stem Cells.Эти критические нейроны, названные базальным передним мозгом холинергические нейроны, помогают гиппокампу восстановить воспоминания в мозгу.
В ранней стадии болезни Альцгеймера способность восстановить воспоминания потеряна, не сами воспоминания. Существует относительно небольшое население этих нейронов в мозгу, и их потеря имеет быстрый и разрушительный эффект на способность помнить.«Теперь, когда мы изучили, как сделать эти клетки, мы можем изучить их в блюде культуры тканей и выяснить то, что мы можем сделать, чтобы препятствовать тому, чтобы они умерли», сказал главный автор исследования Джек Кесслер, Доктор медицины, председатель неврологии и профессор Davee Биологии Стволовой клетки в Медицинской школе Северо-Западного университета Feinberg и врач в Северо-западной Помнящей форму Больнице.
Ведущим автором бумаги является Кристофер Биссоннетт, бывший докторант в неврологии, рожавший в течение шести лет в лаборатории Кесслера, чтобы взломать генетический код стволовых клеток, чтобы произвести нейроны. Его исследование было мотивировано смертью его дедушки от болезни Альцгеймера.«Этот метод, чтобы произвести нейроны допускает почти бесконечное число этих клеток, которые будут выращены в лабораториях, позволяя другим ученым способность учиться, почему это население клеток выборочно умирает при болезни Альцгеймера», сказала Биссоннетт.Способность сделать клетки также означает, что исследователи могут быстро проверить тысячи различных препаратов, чтобы видеть, которые могут поддержать клетки, когда они находятся в сложной обстановке.
Этот быстрый метод тестирования называют показом высокой пропускной способности.Кесслер и Биссоннетт продемонстрировали недавно произведенную работу нейронов точно так же, как оригиналы.
Они пересадили новые нейроны в гиппокамп мышей и показали, что нейроны обычно функционировали. Нейроны произвели аксоны или соединяющиеся волокна, к гиппокампу и отсосали ацетилхолин, химикат, необходимый гиппокампу, чтобы восстановить воспоминания от других частей мозга.
Человеческие клетки кожи, преобразованные в стволовые клетки и затем нейроныВ новом, неопубликованном исследовании Северо-западные ученые Медицины также обнаружили второй новый способ сделать нейроны.
Они сделали человеческие эмбриональные стволовые клетки (названный, вызвал плюрипотентные стволовые клетки) от человеческих клеток кожи, и затем преобразовал их в нейроны.Ученые сделали эти стволовые клетки и нейроны от клеток кожи трех групп людей: пациенты, страдающие болезнью Альцгеймера, здоровые пациенты без семейной истории болезни Альцгеймера и здоровые пациенты с увеличенной вероятностью заболевания болезнью из-за семейной истории болезни Альцгеймера из-за генетических мутаций или неизвестных причин.«Это дает нам новый способ изучить больные человеческие клетки болезни Альцгеймера», сказал Кесслер. «Это настоящие люди с реальной болезнью.
Вот почему это захватывающе».Исследователь мотивирован болезнью Альцгеймера его дедушкиПостоянство Биссоннетт перед лицом часто расстраивающего исследования питалось памятью детства о наблюдении, что его дедушка умирает от болезни Альцгеймера.
«Я медленно наблюдал болезнь, и неуклонно разрушьте его память и индивидуальность, и я был бессилен помочь ему», Биссоннетт вспомнила. «Это заставило меня становиться ученым. Я хотел обнаружить, что новое лечение полностью изменяет ущерб, нанесенный болезнью Альцгеймера».«Моя цель состояла в том, чтобы заставить человеческие стволовые клетки стать новыми здоровыми клетками замены так, чтобы они могли однажды быть пересажены в мозг пациента, помогая их памяти функционировать снова», сказал он.Bissonnette должен был вырастить и проверить миллионы клеток, чтобы выяснить, как включить точную последовательность генов, чтобы преобразовать стволовую клетку в холинергический нейрон.
«Стволовая клетка имеет потенциал, чтобы стать фактически любой клеткой в теле от сердечной клетки до слоя кожи», объяснил он. «Его развитие вызывается каскадом вещей, медленно ударяющих его в заключительный тип клетки».Но это не было достаточно только, чтобы развить нейроны. Bissonnette тогда должен был изучить, как стабилизировать их так, они жили в течение по крайней мере 20 дней, чтобы доказать, что они были правильными клетками.«Так как это было совершенно новым исследованием, люди не знали, в какой культуре тканей зрелые человеческие нейроны хотели бы жить», сказал он. «Как только мы поняли его, они могли жить неопределенно».
Источник:Северо-Западный университет